JP2007242561A - コネクタ構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板の配置ずれ、コネクタの取付誤差に対応することができるコネクタ構造体を提供する。
【解決手段】 中継コネクタ21の中継挿入体100を第1のコネクタ22の第1嵌合体31に嵌合するとともに、中継コネクタ21の中継嵌合体131に第2のコネクタ23の中継挿入体200を挿入する。中継挿入体100に対して、中継嵌合体131が変位可能に連結されることで、第1基板24と第2基板25とに配置ずれがある場合であっても、第1基板24と第2基板25とが予め定める配置位置からずれている場合であっても、それらを連結することができるとともに、各基板24,25に形成される電気配線を接続することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、2つの基板に連結するとともに、各基板に形成される2つの電気配線を電気的に接続するコネクタ構造体に関する。
第1の従来技術のコネクタ構造体が特許文献1に開示される。このコネクタ構造体は、一方のコネクタと他方のコネクタとが可動中継接点を介して電気的に接続される。可動中継接点は、板ばねによって実現され、一方のコネクタの接点部位によって押圧されることで、他方のコネクタに接触する。これによって一方のコネクタと他方のコネクタとが電気的に接続される。
また第2の従来技術のコネクタ構造体が特許文献2に開示される。このコネクタ構造体は、相対向する一方のコネクタと他方のコネクタとが、中継コネクタを介して電気的に接続される。この技術では、一方および他方のコネクタに対して、中継コネクタの位置が調整されることによって、一方のコネクタと他方のコネクタとの電気的接続状態の有無を切換えることができる。このように中継体を介して、一方のコネクタと他方のコネクタとを電気的に接続する技術がある。
上述した2つの従来技術のコネクタ構造体は、一方のコネクタと他方のコネクタとが中継体に接触する接点位置が定められている。したがって、一方のコネクタおよび他方のコネクタの少なくともいずれかが予め定められる取付位置からずれて取付けられると、一方のコネクタと他方のコネクタとを電気的に接続することが困難となる。
たとえば2つの基板にそれぞれ形成される電気配線を電気的に接続するために、上述した従来技術のコネクタ構造体を用いた場合には、各基板の配置ずれ、基板に対するコネクタの取付ずれなどによって、コネクタ同士を電気的に接続できない場合がある。また電気的に接続できたとしても、各コネクタに応力が与えられた状態で接続されることになる。
また他の従来技術として、一方のコネクタに対して他方のコネクタの変位を許容した状態で、一方のコネクタと他方のコネクタとを接続する可動型コネクタ構造体、いわゆるフローティング型コネクタ構造体がある。従来技術のフローティング型コネクタ構造体は、一方のコネクタに対して他方のコネクタの変位可能範囲、いわゆるフローティング量が十分でないことが多い。具体的には、それぞれ基板に接続されたコネクタ同士を直接結合することになるので、変位可能範囲が小さくなる。またコネクタ構造体が小形であって、コネクタ構造体に形成される電気配線のピッチ間隔が小さい場合には、電気配線の短絡を防ぐために、フローティング量を小さく設定する必要がある。したがって従来技術のフローティング型コネクタ構造体は、一方のコネクタと他方のコネクタとの位置ずれに十分対応できない場合がある。
したがって本発明は、位置ずれに対応することができるコネクタ構造体を提供することを目的とする。
本発明(1)は、第1導電体を有する第1のコネクタに着脱可能な第1コネクタ側結合体と、
第2導電体を有する第2のコネクタに着脱可能であって、第1コネクタ側結合体に対して変位可能に連結される第2コネクタ側結合体と、
第1コネクタ側結合体から第2コネクタ側結合体にわたって延びて、第1コネクタ側結合体と第2コネクタ側結合体とを連結し、第1のコネクタと第1コネクタ側結合体とが結合されることで第1導電体と電気的に接続し、第2のコネクタと第2コネクタ側結合体とが結合されることで第2導電体と電気的に接続する中継導電体とを含むことを特徴とする中継コネクタである。
第2導電体を有する第2のコネクタに着脱可能であって、第1コネクタ側結合体に対して変位可能に連結される第2コネクタ側結合体と、
第1コネクタ側結合体から第2コネクタ側結合体にわたって延びて、第1コネクタ側結合体と第2コネクタ側結合体とを連結し、第1のコネクタと第1コネクタ側結合体とが結合されることで第1導電体と電気的に接続し、第2のコネクタと第2コネクタ側結合体とが結合されることで第2導電体と電気的に接続する中継導電体とを含むことを特徴とする中継コネクタである。
また本発明(2)は、第2コネクタ側結合体が、第1コネクタ側結合体に対して予め定める許容変位量を超えて変位することを阻止するストッパー体をさらに含むことを特徴とする。
また本発明(3)は、中継コネクタによって第1のコネクタと第2のコネクタが連結した状態で、前記ストッパー体は、第1のコネクタと第2のコネクタとが並ぶ第1方向における第2コネクタ側結合体の変位を規制することを特徴とする。
また本発明(4)は、第1導電体、第2導電体および中継導電体は、前記第1方向に直交する第2方向に間隔をあけて複数並んで配置され、
各中継導電体は、複数の第1導電体のうち対応する第1導電体と、複数の第2導電体のうち対応する第2導電体とをそれぞれ電気的に接続するとともに、第1コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第1コネクタ側固定部分と、第2コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第2コネクタ側固定部分とが第1方向に間隔をあけて対向してそれぞれ配置され、
前記ストッパー体は、絶縁性を有し、各中継導電体の第1コネクタ側固定部分と第2コネクタ側固定部分との間を前記第2方向に延びることを特徴とする。
各中継導電体は、複数の第1導電体のうち対応する第1導電体と、複数の第2導電体のうち対応する第2導電体とをそれぞれ電気的に接続するとともに、第1コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第1コネクタ側固定部分と、第2コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第2コネクタ側固定部分とが第1方向に間隔をあけて対向してそれぞれ配置され、
前記ストッパー体は、絶縁性を有し、各中継導電体の第1コネクタ側固定部分と第2コネクタ側固定部分との間を前記第2方向に延びることを特徴とする。
また本発明(5)は、前記ストッパー体と、中継導電体の第2コネクタ側固定部分とは、前記第1方向に間隔をあけて配置されることを特徴とする。
また本発明(6)は、前記中継コネクタと、第1のコネクタと、第2のコネクタとを備えることを特徴とするコネクタ構造体である。
また本発明(7)は、前記コネクタ構造体を有する電子機器である。
また本発明(7)は、前記コネクタ構造体を有する電子機器である。
請求項1記載の本発明に従えば、中継コネクタの第1コネクタ側結合体が第1のコネクタに結合されるとともに、中継コネクタの第2コネクタ側結合体が第2のコネクタに結合されることで、第1のコネクタと第2のコネクタとは、中継コネクタによって連結される。このような結合状態では、第1のコネクタの第1導電体と、第2のコネクタの第2導電体とが、中継コネクタの中継導電体を介して、電気的に接続される。また可撓性を有する中継導電体が、第1コネクタ側結合体と第2コネクタ側結合体とを連結する。したがって中継導電体が塑性変形範囲内で変形することで、第1コネクタ側結合体に対して第2コネクタ側結合体が変位したとしても、第1のコネクタと第2のコネクタの連結状態と、第1導電体と第2導電体との電気的接続状態を維持することができる。
したがって本発明によれば、第1のコネクタと第2のコネクタとの位置関係が所定位置からずれた場合であっても、第1のコネクタと第2のコネクタとを連結することができる。したがって、各コネクタの許容可能な取付誤差を大きくして、各コネクタの取付作業を容易化することができる。
たとえば第1のコネクタと第2のコネクタとに位置ずれが生じる場合、中継コネクタを用いることで、各コネクタが位置ずれした状態のままで第1のコネクタおよび第2のコネクタを連結することができる。この場合、第1のコネクタおよび第2のコネクタを直接連結する場合に比べて、第1のコネクタおよび第2のコネクタに与えられる応力を減らすことができ、各コネクタの損傷を防いで信頼性を向上することができる。またたとえば第1のコネクタと第2のコネクタとを組合せたコネクタ構造が、フローティング型のコネクタ構造体でない場合であっても、中継コネクタを介することで、フローティング型のコネクタ構造体を容易に実現することができる。またたとえば第1のコネクタと第2のコネクタとを組合せたコネクタ構造が、フローティング型コネクタ構造体である場合には、中継コネクタを介することで、第1のコネクタに対する第2のコネクタの変位可能量、すなわちフローティング量をさらに大きくすることができ、各コネクタの電気配線をより確実に接続することができる。
したがって本発明の中継コネクタを用いることによって、第1のコネクタと第2のコネクタとの電気的接続の信頼性を高めることができ、接続不良を抑えて、コネクタ構造体が用いられる電子機器の歩留まりを向上することができる。
また請求項2記載の本発明に従えば、中継コネクタと第2のコネクタとを結合する場合、中継コネクタの第2コネクタ側結合体は、第2のコネクタに当接し、第2のコネクタの変位にともなって変位する。また第2コネクタ側結合体が、直接的または間接的にストッパー体に当接することによって、中継導電体の許容変化量を超えて第2コネクタ側結合体が変位することが防がれる。これによって中継コネクタと第2のコネクタとを結合するときなどに、中継導電体の変形限度を超える変形を防いで、中継導電体の破損を防ぐことができる。このように本発明によれば、第2のコネクタから中継導電体に与えられる外力をストッパー体によって受けることで、中継導電体の破損を防ぐことができ、中継コネクタの信頼性を向上することができる。
また請求項3記載の本発明に従えば、中継コネクタに第2のコネクタを結合する場合、中継コネクタに対して第2のコネクタが第1方向に変位することで、中継コネクタと第2のコネクタとが結合する。本発明では、ストッパー体が第2コネクタ側結合体の第1方向の変位を規制することによって、第2のコネクタを中継コネクタに結合させる力が過剰となる場合であっても、中継導電体が変形限度を超えて変形することを防ぐことができる。このように本発明によれば、各コネクタの連結時において、中継導電体に与えられる力をストッパー体によって受けることで、連結時に中継導電体が破損することを防ぐことができ、中継コネクタの信頼性を向上することができる。
また請求項4記載の本発明に従えば、中継コネクタが第1のコネクタと第2のコネクタとを連結した状態で、各中継導電体は、複数の第1導電体のうち対応する第1導電体と、複数の第2導電体のうち対応する第2導電体とをそれぞれ電気的に接続する。本発明では注目する中継導電体の変形部分は、第2方向に隣接する中継導電体の固定部分に近づいても、隣接する中継導電体の固定部分に接触する前にストッパー体に接触する。この状態では、隣接する中継導電体の固定部分にさらに進むことが阻止される。これによって第2方向に隣接する2つ中継電動体のうち、一方の中継導電体の変形部分が、他方の中継導電体の固定部分に接触することを防ぐことができる。
このように本発明によれば、ストッパー体によって、第2方向に隣接する複数の中継導電体が互いに接触することを防ぐことができる。したがって複数の中継導電体が短絡、いわゆるショートすることを防ぐことができる。これによって各コネクタに接続される電気回路に過剰電流が流れることを防ぎ、各コネクタに接続される電気的素子の破損を防ぐことができる。
また請求項5記載の本発明に従えば、ストッパー体と中継導電体の第2コネクタ側固定部分とが第1方向に間隔をあけて配置されることで、中継導電体のうち第2コネクタ側固定部分が、ストッパー体に接触した状態で、ストッパー体に対して変位することを防ぐことができる。これによって本発明によれば、中継導電体がストッパー体に摺接することを防ぐことができる。これによって中継導電体の第2コネクタ側部分の破損を防ぎ、コネクタ構造体の信頼性をさらに向上することができる。
また請求項6記載の本発明に従えば、前記中継コネクタによって、第1のコネクタと、第2のコネクタとが連結されたコネクタ構造体を実現することができる。中継コネクタを介して第1のコネクタと第2のコネクタとを連結することによって、第1のコネクタと第2のコネクタとに位置ずれが生じる場合であっても、各コネクタの連結状態と、各電気配線の電気的接続状態とを維持することができる。したがって本発明によれば、コネクタ構造体を用いることで、第1のコネクタが固定される第1基板と、第2のコネクタが接続される第2基板との位置ずれを許容して、第1のコネクタと第2のコネクタとを電気的に接続することができる。
また請求項7記載の本発明に従えば、前記中継コネクタを介して、第1のコネクタと、第2のコネクタとを連結する。したがって電子機器は、第1のコネクタが固定される第1基板と第2基板とに位置ずれが生じていたとしても、第1基板に形成される第1電気配線と、第2基板に形成される第2電気配線とを、電気的に接続することができる。本発明によれば、各基板の取付誤差が発生しやすい場合、外力によって各基板が互いに相対変位する場合などでも、コネクタ構造体で各基板の位置ずれを吸収して、各基板およびコネクタ構造体の損傷を防いで、電子機器の信頼性を向上することができる。
図1および図2は、本発明の第1実施形態であるコネクタ構造体20を示す断面図である。図1は、コネクタ構造体20によって2つの基板24,25が連結された状態を示し、図2は、2つの基板24,25の連結が解除された状態を示す。また図3は、一部を切断したコネクタ構造体20の分解斜視図である。
本発明の第1実施形態であるコネクタ構造体20は、2つの対象物を物理的に連結するとともに、各対象物に形成される電気配線を電気的に接続する。本実施の形態では、第1基板24と第2基板25とを物理的に連結するとともに、第1基板24に形成される第1電気配線26と、第2基板25に形成される第2電気配線27とを電気的に接続する。コネクタ構造20は、ケーブルを用いることなく、コネクタ構造体20を介して2つの基板24,25を直接接続するボードトゥーボード用コネクタとして用いられる。
コネクタ構造体20は、第1基板24に固定される第1のコネクタ22と、第2基板25に固定される第2のコネクタ23と、第1のコネクタ22および第2のコネクタ23を着脱可能に連結する中継コネクタ21とを含んで構成される。各コネクタ21〜23は、導電性を有する線状部材である導電体50,51,52をそれぞれ有する。具体的には、第1のコネクタ22は第1導電体50を有する。第2のコネクタ23は第2導電体52を有する。中継コネクタ21は中継導電体51を有する。各導電体50〜52は、銅合金などの電線によって実現される。
第1導電体50は、第1のコネクタ22が第1基板24に固定された状態で、ハンダ55によって第1電気配線26と電気的に接続される。また第2導電体52は、第2のコネクタ23が第2基板25に固定された状態で、ハンダ55によって第2電気配線27と電気的に接続される。また中継コネクタ21が第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結した状態で、中継導電体51は、第1導電体50と第2導電体52とを電気的に接続する。これによってコネクタ構造体20は、各導電体50〜52を介して、第1電気配線26と第2電気配線27とを電気的に接続する。
以下、中継コネクタ21が第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結した連結状態において、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とが並ぶ方向を第1方向Zと称する。また第1方向Zに直交する1つの方向を第2方向Yと称し、第1方向Zおよび第2方向Yに直交する方向を第3方向Xと称する。
本実施の形態では、コネクタ構造体20を介して連結される各基板24,25は、その厚み方向が前記第1方向Zと一致する。また第1のコネクタ22および第2のコネクタ23は、対応する基板24,25の厚み方向表面部にハンダ等によってそれぞれ固定される。
第1のコネクタ22は、第1基板24に固定される第1ハウジング30と、第1ハウジング30に対して予め定める許容範囲で変位可能な第1嵌合体31と、第1導電体50と、第1導電体50の変位を規制するための第1規制体32とを有する。第1ハウジング30は、第1対象物である第1基板24に固定される第1基板側固定体となる。また第1嵌合体31は、中継コネクタ21に結合する中継コネクタ側結合体であって、第1規制体32との間に形成される内部空間に中継コネクタ21の一部100が挿入可能となる。第1ハウジング30、第1嵌合体31および第1規制体32は、絶縁性を有する耐熱性樹脂によって実現される。
第1導電体50は、可撓性および弾発性を有し、少なくとも第1ハウジング30と第1嵌合体31との間を延びる。ここで弾発性とは、変形に抗する復元力を有する性質を示す。第1導電体50は、第1嵌合体31を支持して、第1嵌合体31を第1ハウジング30に連結する。第1嵌合体31は、第1導電体50に支持されることで、第1ハウジング30に対して予め定める範囲で変位可能となる。
本実施の形態では、第1ハウジング30は、略立方体状に形成され、第1方向Zに沿って延びる軸線L1に垂直な断面で切断した断面形状が4つの壁部62で囲まれた四角枠形状に形成される。図3に示すように、4つの壁部62は、第2方向Yに平行に延びて互いに対向する第1壁部62aおよび第2壁部62bと、第3方向Xに平行に延びて互いに対向する第3壁部62cおよび第4壁部(図示せず)とによって構成される。このような4つの壁部62によって、第1ハウジング30は、四角枠形状に形成される。
また第1ハウジング30は、第1基板24に接する底面部63を有し、底面部63から各壁部62が立設する。第1ハウジング30は、底面部63と反対側に開放する開口36が形成されて、短筒状に形成される。第1ハウジング30に設定される軸線L1は、第1ハウジング30の第2方向Yおよび第3方向Xの中心を第1方向Zに通過する。以下、第1ハウジング30の軸線L1を第1中心軸線L1と称する。また底面部63から開口36に進む方向を軸線方向一方Z1と称する。また開口36から底面部63に進む方向を軸線方向他方Z2と称する。
第1ハウジング30は、第1中心軸線L1が第1基板24の厚み方向に平行に延びた状態で第1基板24に固定される。具体的には、第1ハウジング30は、軸線方向基端部34が第1基板24に固定され、軸線方向遊端部35に第1方向Zに開放する開口36が形成される。また第1ハウジング30は、4つの壁部62で囲まれる内部空間39が形成される。
第1嵌合体31は、第1ハウジング30の内部空間39に収容される収容部分37と、収容部分37に連なり第1ハウジング30の開口36から第1ハウジング30の外方に露出する露出部分38とが形成される。第1嵌合体31の収容部分37は、第1中心軸線L1まわりの全周にわたって、第1ハウジング30の4つの壁部62の内表面に対して第1中心軸線L1に垂直な方向に間隔をあけて配置される。収容部分37は、第1導電体50に支持され、第1ハウジング30に対して少なくとも第2方向Yおよび第3方向Xに変位可能となる。
本実施の形態では、第1嵌合体31は、2つの第1嵌合部材60,61を含んで構成される。各第1嵌合部材60,61は、長手状にそれぞれ形成され、第2方向Yに沿って延びて、第1中心軸線L1を挟んで第3方向Xに間隔をあけて配置される。各第1嵌合部材60,61は、第2方向Yに垂直な断面形状において、第1中心軸線L1に関して対称に形成される。
各第1嵌合部材60,61は、上述した収容部分37と露出部分38とがそれぞれ形成され、第2方向Yに垂直な断面形状が略L字状に形成される。第2方向Yに垂直な断面形状において、各第1嵌合部材60,61の収容部分37は、第1方向Zに延びる。また各第1嵌合部材60,61の露出部分38は、収容部分37の軸線方向一方Z1側端部に連なり、軸線方向一方Z1側端部から互いに離反する方向に第3方向Xにそれぞれ延びる。
また本実施の形態では、第1嵌合体31は、2つの第1連結部材67を含む。一方の第1連結部材67は、2つの第1嵌合部材60,61の第2方向Y一端部をそれぞれ連結する。また他方の第1連結部材67は、2つの第1嵌合部材60,61の第2方向Y一端部をそれぞれ連結する。したがって第1嵌合体31は、大略的に四角枠状に形成され、第1ハウジング30に対して、第2方向Yおよび第3方向Xに間隔をあけて、その内部空間39に部分的に収容される。
第1規制体32は、第1中心軸線L1を通過して、第1方向Zおよび第2方向Yに平行に延びる略板状に形成される。第1規制体32は、第2方向Yに垂直な断面形状において、略T字状に形成される。具体的には、第1規制体32は、第1ハウジング30の底面部63に固定される第1柱部64と、第1導電体50の第1方向Zの変位を規制する第1規制部65とを有する。第1柱部64は、底面部63から第1方向Zに延びる。
第1規制部65は、第1柱部64の軸線方向一方Z1側端部に設けられ、第1ハウジング30の内部空間39から露出する。また第2方向Yに垂直な断面形状において、第1規制部65は、第1柱部64に対して、第3方向X両側にそれぞれ突出する。また第1規制体32は、各第1嵌合部材60,61に対して、第3方向Xに間隔をあけて形成され、各第1連結部材67に対して、第2方向Yに間隔をあけて形成される。これによって第1嵌合体31と第1規制体32との間には、第1方向Zに延びる四角枠状の空間が形成される。
第1導電体50は、ハウジング固定部151と、第1ばね部40と、嵌合体固定部41と、第2ばね部42と、中継コネクタ接触部43と、係止部44と、電気配線接触部45とを含んで構成される。ハウジング固定部151は、第1ハウジング30に固定される。嵌合体固定部41は、第1嵌合体31に固定される。また第1ばね部40は、一端部がハウジング固定部151に連なり、他端部が嵌合体固定部41に連なる。第1ばね部40は、ハウジング固定部151に対して変形可能に形成される。
また中継コネクタ接触部43は、中継コネクタ21の一部100が第1のコネクタ22の一部に結合された状態で、中継コネクタ21に形成される中継導電体51と接触する。第2ばね部42は、一端部が嵌合体固定部41に連なり、他端部が中継コネクタ接触部43に連なる。第2ばね部42は、嵌合体固定部41に対して変位可能に形成される。また係止部44は、一端部が中継コネクタ接触部43に連なり、他端部が第1規制部65に当接する。係止部44は、軸線方向他方Z2から第1規制部65に当接することで、第1導電体50の係止部44が軸線方向一方Z1、すなわち第1ハウジング30から離反する第1方向Zに変位することが阻止される。また電気配線接触部45は、一端部がハウジング固定部151に連なり、他端部が第1電気配線26に接続される。
本実施の形態では、第1導電体50は、各第1嵌合部材60,61に応じて、一対ずつ個別に設けられる。一方の第1導電体50は、一方の第1嵌合部材60を支持して、一方の第1嵌合部材60を第1ハウジング30の第1壁部62aに連結する。また他方の第1導電体50は、他方の第1嵌合部材61を支持して、他方の第1嵌合部材61を第1ハウジング30の第2壁部62bに連結する。
各第1導電体50は、電気配線接触部45から係止部44に進むまでに、第2方向Yに垂直な平面内で、複数回屈曲してS字状に延びる。第1ばね部40は、略U字状に延びる。具体的には、第1ばね部40は、ハウジング固定部151から嵌合体固定部41に進むにつれて、対応する壁部62a,62bの内表面に面して第1方向一方Z1に延びる。次に屈曲して、対応する壁部62a,62bの内表面から離反して第1中心軸線L1に向かって第3方向Xに延びる。次に屈曲して、対応する第1嵌合部材60,61の外表面に面して第1方向他方Z2に延びて、嵌合体固定部41に達する。
また第2ばね部42は、第2方向Yに垂直な平面内で、略U字状に延びる。具体的には、第2ばね部42は、嵌合体固定部41から中継コネクタ接触部43に進むにつれて、対応する第1嵌合部材60,61と第1ハウジング30の底面部63との間を通過して、第1ハウジング40の底面部63に面して第1中心軸線L1に向かって第3方向Xに進み、次に屈曲して第1柱部64の壁面に面して第1方向一方Z1に進んで、中継コネクタ接触部43に達する。
中継コネクタ接触部43は、第2方向Yに垂直な平面形状が、略L字状に屈曲して形成される。中継コネクタ接触部43は、第2ばね部42から係止部44に進むにつれて、第1方向Z一方に進むとともに第3方向Xのうちで中心軸線L1から離反する方向に延びて、接触部分に達する。接触部分から係止部44に進むにつれて、第1方向Z一方に進むとともに第3方向Xのうちで中心軸線L1に近接する方向に延びて係止部44に達する。係止部44は、第1規制部65の軸線方向他方Z2側部分に当接することで、軸線方向一方Z1に変位することが規制される。
このように第1導電体50が、第1方向Zおよび第3方向Xに関して複数回屈曲して延びることによって、各第1嵌合部材60,61を第2方向Yおよび第3方向Xに変位可能とすることができる。また係止部44が第1規制部65に当接することで、各第1嵌合部材60,61の第1方向一方Z1の変位を予め定める範囲内に抑えることができる。また第1導電体50が、第1ハウジング30の底面部63に当接することで、各第1嵌合部材60,61の第1方向他方Z2の変位を予め定める範囲内に抑えることができる。
本実施の形態では、第1導電体50は、第1ハウジング30の各壁部62に形成される挿通孔を挿通することによって、第1ハウジング30に対して固定される。このようにして第1導電体50は、第1ハウジング30と第1嵌合体31とをそれぞれ固定し、第1ハウジング30に対して第1嵌合体31を変位可能に支持することができる。
各第1嵌合部材60,61は、第1規制体32に対して第3方向Xにそれぞれ間隔をあけて配置され、各第1嵌合部材60,61と第1規制体32との間に、第1導電体50の中継コネクタ接触部43が配置される。また各第1嵌合部材60,61は、対応する中継コネクタ接触部43に対して第3方向Xに間隔をあけて配置される。この中継コネクタ接触部43と各第1嵌合部材60,61との間に中継コネクタ21の一部100が部分的に嵌り込むことによって、中継コネクタ21の中継導電体51が、第1導電体50の中継コネクタ接触部43と接触する。
中継コネクタ21は、中継ハウジング130と、中継ハウジング130に対して予め定める許容範囲で変位可能な中継嵌合体131と、中継導電体51と、中継導電体51の変位を規制するための中継規制体132と、中継ハウジング130に連なり第1のコネクタ22に挿入される中継挿入体100と、中継嵌合体131の変位を制限するストッパー体107とを有する。
中継挿入体100は、第1のコネクタ22に結合する第1コネクタ側結合体であって、第1のコネクタ22の第1嵌合体31に形成される内部空間に挿入可能となる。また中継嵌合体131は、第2のコネクタ23に結合する第2コネクタ側結合体であって、形成される内部空間に第2のコネクタ23の一部200が挿入可能となる。本実施の形態では、中継ハウジング130、中継嵌合体131、中継規制体132、中継挿入体100およびストッパー体107は、絶縁性を有する耐熱性樹脂によって実現される。
中継導電体51は、可撓性および弾発性を有し、少なくとも中継ハウジング130と中継嵌合体131との間を延びる。中継導電体51は、中継嵌合体131を支持して、中継嵌合体131を中継ハウジング130に連結する。中継嵌合体131は、中継導電体51に支持されることで、中継ハウジング130に対して、予め定める範囲で変位可能となる。
本実施の形態では、中継ハウジング130は、略立方体状に形成され、第1方向Zに沿って延びる軸線L2に垂直な断面で切断した断面形状が4つの壁部162で囲まれた四角枠形状に形成される。図3に示すように、4つの壁部162は、第2方向Yに延びて互いに対向する第1壁部162aおよび第2壁部162bと、第3方向Xに延びて互いに対向する第3壁部162cおよび第4壁部(図示せず)とによって構成される。このような4つの壁部162によって、中継ハウジング130は、四角枠形状に形成される。
また中継ハウジング130は、一方に開放する第1開口101と、他方に開放する第2開口102とが形成されて、短筒状に形成される。中継ハウジング130に設定される軸線L2は、中継ハウジング130の第2方向Yおよび第3方向Xの中心を第1方向Zに通過する。以下、中継ハウジング130の軸線L2を第2中心軸線L2と称する。また第2開口102から第1開口101に進む軸線方向を軸線方向一方Z1と称する。また第2開口102から第1開口101に進む軸線方向を軸線方向他方Z2と称する。
中継コネクタ21と第1のコネクタ22とが同軸となる状態で、互いに結合された場合、第2中心軸線L2は、第1中心軸線L1と同軸に延びる。また中継コネクタ21と第1のコネクタ22とがずれた状態で互いに結合された場合、第2中心軸線L2は、第1中心軸線L1の近傍を通過する。
中継挿入体100は、中継ハウジング130の軸線方向他方Z2側部分に連なる。中継挿入体100は、第1のコネクタ22の第1嵌合体31に嵌合することで、第1嵌合体31と結合される。したがって中継ハウジング130が第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結した状態では、中継ハウジング130のうちで、軸線方向他方Z2側部分が第1のコネクタ22に臨み、軸線方向一方Z1側部分が第2のコネクタ23に臨む。また中継ハウジング130は、4つの壁部162で囲まれる内部空間139が形成される。
中継挿入体100は、第1嵌合体31の各第1嵌合部材60,61の間に挿入される挿入部分103と、2つの第1嵌合部材60,61の軸線方向一方Z1側端面となる当接面66に当接する当接部分104とを含んで構成される。挿入部分103は、中継ハウジング130の壁部162に対して、軸線方向他方Z2に突出する。また当接部分104は、挿入部分103と中継ハウジング130とにわたって連なる。挿入部分103が各嵌合部材60,61の間に所定量没入すると、当接部分104が、各嵌合部材60,61の当接面66に当接する。これによって挿入部分103が、所定量を超えて各嵌合部材60,61に没入することが防がれる。
本実施の形態では、中継挿入体100は、2つの中継挿入部材105,106を含んで構成される。各中継挿入部材105,106は、長手状にそれぞれ形成され、第2方向Yに沿って延びて、第2中心軸線L2を挟んで第3方向Xに間隔をあけて配置される。各中継挿入部材105,106は、第2方向Yに垂直な断面形状において、第2中心軸線L2に対して対称に形成される。
各中継挿入部材105,106は、第2方向Yに垂直な断面形状が略L字状に形成され、上述した挿入部分103と当接部分104とがそれぞれ形成される。また第2方向Yに垂直な断面形状において、各中継挿入部材105,106の挿入部分103は、第3方向Xに互いに間隔をあけて第1方向Zにそれぞれ延びる。各中継挿入部材105,106の間の空間は、中継ハウジング130の内部空間に連通する。
一方の中継挿入部材105の当接部分104は、一端部が挿入部分103の軸線方向一方Z1側部分に連なり、他端部が第1壁部162に連なる。また他方の中継挿入部材106の当接部分104は、一端部が挿入部分103の軸線方向一方Z1側部分に連なり、他端部が第2壁部162に連なる。各当接部分104は、第3方向Xのうち、一端部から他端部に向かうにつれて第2中心軸線L2から第3方向Xに離反する方向に延びる。
中継挿入体100は、第1のコネクタ22の第1嵌合体31と第1規制体32との間の空間に挿入可能に形成される。具体的には、図2に示すように、2つの中継挿入部材105,106の外表面の間の第3方向寸法B2は、2つの第1嵌合部材60,61の内表面の間の第3方向寸法B1とほぼ等しく形成される。また2つの第1連結部材の内表面の間の第2方向寸法と、2つの中継結合部材の外表面の間の第2方向寸法とがほぼ等しく形成される。これによって中継挿入体100が第1嵌合体31に嵌合された状態で、第2方向Yおよび第3方向Xにずれることを防いで、中継挿入体100と第1嵌合体31とを結合することができる。
中継コネクタ21の各中継挿入部材100が、各第1嵌合部材60,61の間に挿入される場合、中継導電体51の第1コネクタ接触部145は、第1導電体50の中継コネクタ接触部43と、中継挿入部材100とによって挟持される。これによって中継コネクタ21と第1のコネクタ22とが結合された状態で、2つの導電体50,51の接触状態が保たれる。
本実施の形態では、第1コネクタ接触部145が第1方向Zに延びることによって、中継コネクタ21と第1のコネクタ22とが第1方向Zにずれたとしても、2つの導電体50,51の接触状態を保つことができる。また第1のコネクタ22に対する中継コネクタ21の第2方向Yおよび第3方向Xの変位ずれに応じて、中継コネクタ接触部43が第2方向Yおよび第3方向Xに変位することで、2つの導電体50,51の接触状態を保つことができる。また本実施の形態では、中継挿入体100は、2つの中継結合部材を含む。一方の中継結合部材は、2つの中継挿入部材105,106の第2方向Y一端部をそれぞれ連結し、他方の中継結合部材は、2つの中継挿入部材105,106の第2方向Y他端部をそれぞれ連結する。これによって中継挿入体100の強度を向上することができる。
中継嵌合体131は、中継ハウジング130の内部空間139に収容される収容部分137と、収容部分137に連なり中継ハウジング130の第1開口101から中継ハウジング130の外方に露出する露出部分138とが形成される。中継嵌合体131の収容部分137は、第2中心軸線L2まわりの全周にわたって、中継ハウジング130の4つの壁部162の内表面に対して第2中心軸線L2に垂直な方向に間隔をあけて配置される。収容部分137は、中継導電体51に支持されることで、中継ハウジング130に対して少なくとも第2方向Yおよび第3方向Xに変位可能となる。
本実施の形態では、中継嵌合体131は、2つの中継嵌合部材160,161を含んで構成される。各中継嵌合部材160,161は、長手状にそれぞれ形成され、第2方向Yに沿って延びて、第2中心軸線L2を挟んで第3方向Xに間隔をあけて配置される。各中継嵌合部材160,161は、第2方向Yに垂直な断面形状において、第2中心軸線L2に関して対称に形成される。
各中継嵌合部材160,161は、上述した収容部分137と露出部分138とがそれぞれ形成され、第2方向Yに垂直な断面形状が略L字状に形成される。第2方向Yに垂直な断面形状において、各中継嵌合部材160,161の収容部分137は、第1方向Zに延びる。また各中継嵌合部材160,161の露出部分138は、収容部分137の軸線方向一方Z1側端部に連なり、軸線方向一方Z1側端部から互いに離反する方向に第3方向Xにそれぞれ延びる。
また本実施の形態では、中継嵌合体131は、2つの中継連結体167を含む。一方の中継連結部材167は、2つの中継嵌合部材160,161の第2方向Y一端部をそれぞれ連結し、他方の中継連結部材167は、2つの中継嵌合部材160,161の第2方向Y一端部をそれぞれ連結する。したがって図3に示すように、中継嵌合体131は、大略的に四角枠状に形成され、中継ハウジング130に対して、第2方向Yおよび第3方向Xに間隔をあけて、その内部空間139に部分的に収容される。
中継規制体132は、第2中心軸線L2を通過して、第1方向Zおよび第2方向Yに平行に延びる略板状に形成される。中継規制体132は、第2方向Yに垂直な断面形状において、略T字状に形成される。具体的には、中継規制体132は、中継ハウジング130の第3壁部162cおよび第4壁部(図示せず)に固定される中継柱部164と、中継導電体51の第1方向Zの変位を規制する中継規制部165とを有する。中継柱部164は、壁部162cとの連結部分から第1方向Zに延びる。
中継規制部165は、中継柱部164の軸線方向一方Z1側端部に設けられ、中継ハウジング130の内部空間139から露出する。また第2方向Yに垂直な断面形状において、中継規制部165は、中継柱部164に対して、第3方向X両側にそれぞれ突出する。また中継規制体132は、各中継嵌合部材160,161に対して、第3方向Xに間隔をあけて形成され、各中継連結部材67に対して、第2方向Yに間隔をあけて形成される。これによって中継嵌合体131と中継規制体132との間には、第1方向Zに延びる四角枠状の空間が形成される。
またストッパー体107は、中継挿入体100と中継嵌合体131との間に配置され、第2方向Yに延びる棒状に形成される。ストッパー体107は、第2方向Y両端部で、中継挿入体100または中継ハウジング130にそれぞれ固定される。ストッパー体107は、中継嵌合体131が、中継挿入体100に対して予め定める許容変位量を超えて変位することを阻止する。
中継導電体51は、ハウジング固定部150と、第1ばね部140と、嵌合体固定部141と、第2ばね部142と、第2コネクタ接触部143と、係止部144と、第1コネクタ接触部145とを含んで構成される。ハウジング固定部150は、中継ハウジング130に固定される。嵌合体固定部141は、中継嵌合体131に固定される。また第1ばね部140は、一端部がハウジング固定部150に連なり、他端部が嵌合体固定部141に連なる。第1ばね部140は、ハウジング固定部150に対して変形可能に形成される。
また第2コネクタ接触部143は、第2のコネクタ23の一部200が中継コネクタ21の中継嵌合体131に嵌合した状態で、第2のコネクタ23に形成される第2導電体52と接触する。第2ばね部142は、一端部が嵌合体固定部141に連なり、他端部が第2コネクタ接触部143に連なる。第2ばね部142は、嵌合体固定部141に対して変位可能に形成される。また係止部144は、一端部が第2コネクタ接触部143に連なり、他端部が中継規制部165に当接する。係止部144は、軸線方向他方Z2から中継規制部165に当接することで、中継導電体51の係止部144が軸線方向一方Z1、すなわち中継ハウジング130から離反する第1方向Zに変位することが阻止される。また第1コネクタ接触部145は、一端部がハウジング固定部150に連なる。
本実施の形態では、中継導電体51は、各中継嵌合部材160,161に応じて、それぞれ個別に設けられる。一方の中継導電体51は、一方の中継嵌合部材160を支持して、一方の中継嵌合部材160を中継ハウジング130の第1壁部62aに連結する。また他方の中継導電体51は、他方の中継嵌合部材161を支持して、他方の中継嵌合部材161を中継ハウジング130の第2壁部62bに連結する。
各中継導電体51は、第1コネクタ接触部145から係止部144に進むまでに、第2方向Yに垂直な平面内で、複数回屈曲してS字状に延びる。具体的には、第1コネクタ接触部145は、対応する中継挿入部材100,101の内表面に面して第1方向Zに延びる。ハウジング固定部150は、第2方向Yに垂直な平面内で、略L字状に延びる。具体的には、第1コネクタ接触部145から第1ばね部140に進むにつれて、対応する挿入部材100,101に面して第3方向Xに延び、次に屈曲して、中継ハウジング130の対応する壁部162a,162bに面して第1方向Zに延びて第1ばね部140に達する。
また第1ばね部140は、略U字状に延びる。具体的には、ハウジング固定部150から嵌合体固定部141に進むにつれて、対応する壁部162a,162bの内表面に面して第1方向一方Z1に延びる。次に屈曲して、対応する壁部162a,162bの内表面から離反して第2中心軸線L2に向かって第3方向Xに延びる。次に屈曲して、対応する中継嵌合部材160,161の外表面に面して第1方向他方Z2に延びて、嵌合体固定部141に達する。
また第2ばね部142もまた、第2方向Yに垂直な平面内で、略U字状に延びる。具体的には、嵌合体固定部141から第2コネクタ接触部143に進むにつれて、対応する第1嵌合部材60,61と、ストッパー体107との間を通過して第1中心軸線L1に向かって第3方向Xに進み、次に屈曲して中継柱部164の壁面に面して第1方向一方Z1に進んで、第2コネクタ接触部143に達する。
第2コネクタ接触部143は、第2方向Yに垂直な平面形状が、略L字状に屈曲して形成される。第2コネクタ接触部143は、第2ばね部142から係止部144に進むにつれて、第1方向Z一方に進むとともに第3方向Xのうちで中心軸線L1から離反する方向に延びて、接触部分に達する。接触部分から係止部144に進むにつれて、第1方向Z一方に進むとともに第3方向Xのうちで中心軸線L1に近接する方向に延びて係止部144に達する。係止部144は、中継規制部165の軸線方向他方Z2側部分に当接することで、軸線方向一方Z1に変位することが規制される。
このように中継導電体51が、第1方向Zおよび第3方向Xに関して複数回屈曲して延びることによって、各中継嵌合部材160,161を第2方向Yおよび第3方向Xに変位可能とすることができる。また係止部144が中継規制部165に当接することで、各中継嵌合部材160,161の第1方向一方Z1の変位を予め定める範囲内に抑えることができる。また中継導電体51が、ストッパー体107に当接することで、各中継嵌合部材160,161の第1方向他方Z2の変位を予め定める範囲内に抑えることができる。
本実施形態では、中継導電体51のうちハウジング固定部130の一部である対向部分300と、嵌合体固定部143の一部である対向部分301とが、第1方向Zに間隔をあけて並ぶ。またストッパー体107は、ハウジング固定部130の対向部300と嵌合体工程部143の対向部301との間に配置される。
本実施の形態では、中継導電体51は、ストッパー体107と中継ハウジング130との間に形成される挿通孔を挿通することによって、中継ハウジング130に対して固定される。このようにして中継導電体51は、中継ハウジング130と中継嵌合体131とをそれぞれ固定し、中継ハウジング130に対して中継嵌合体131を変位可能に支持することができる。
上述したように各中継嵌合部材160,161は、中継規制体132に対して第3方向Xにそれぞれ間隔をあけて配置され、各中継嵌合部材160,161と中継規制体132との間に、中継導電体51の第2コネクタ接触部143が配置される。また各中継嵌合部材160,161は、対応する第2コネクタ接触部143に対して第3方向Xに間隔をあけて配置される。この第2コネクタ接触部143と各中継嵌合部材160,161との間に第2のコネクタ23の一部200が部分的に嵌合することによって、第2のコネクタ23の第2導電体52が、中継導電体51の第2コネクタ接触部143と接触する。
第2のコネクタ23は、第2挿入体200と、第2挿入体200に固定される第2導電体52とを有する。第2挿入体200は、第2対象物である第2基板25に固定される第2基板側固定体となる。また第2挿入体200は、中継コネクタ21に結合される中継コネクタ側結合体であって、中継コネクタ21の中継嵌合体131に形成される内部空間に挿入される。本実施の形態では、第2挿入体200は、絶縁性を有する耐熱性樹脂によって実現される。
本実施の形態では、第2挿入体200は、ハンダ55によって第2基板25に固定される。第2挿入体200は、略立方体状に形成され、第1方向Zに沿って延びる軸線L3に垂直な断面で切断した断面形状が4つの壁部262で囲まれた四角枠形状に形成される。図3に示すように、4つの壁部262は、第2方向Yに延びて互いに対向する第1壁部および第2壁部と、第3方向Xに延びて互いに対向する第3壁部および第4壁部とによって構成される。このような4つの壁部262によって、第2挿入体200は、四角枠形状に形成される。第1壁部および第2壁部は、中継嵌合体131に挿入されるので、以下、第1壁部を一方の第2挿入部材205、第2壁部を他方の第2挿入部材206と称する。
また第2挿入体200は、第2基板25に接する底面部263を有し、底面部263から各壁部が立設する。また第2挿入体200は、底面部263と反対側に開放する開口236が形成されて、短筒状に形成される。第2挿入体200に設定される軸線L3は、第2挿入体200の第2方向Yおよび第3方向Xの中心を第1方向Zに通過する。以下、第2挿入体200の軸線L3を第3中心軸線L3と称する。また底面部263から開口236に進む方向を軸線方向一方Z1と称する。開口236から底面部263に進む方向を軸線方向他方Z2と称する。
第2挿入体200は、第3中心軸線L3が第2基板25の厚み方向に平行に延びた状態で第2基板25に固定される。具体的には、第2挿入体200は、軸線方向基端部234が第2基板25に固定され、軸線方向遊端部235に第1方向Zに開放する開口236が形成される。また第2挿入体200は、4つの壁部262で囲まれる内部空間239が形成される。
中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが同軸となる状態で、互いに結合された場合、第3中心軸線L3は、第2中心軸線L2と同軸に延びる。また中継コネクタ21と第2のコネクタ23とがずれた状態で互いに結合された場合、第3中心軸線L3は、第2中心軸線L2の近傍を通過する。
本実施の形態では、各第2挿入部材205,206は、長手状にそれぞれ形成され、第2方向Yに沿って延びて、第3中心軸線L3を挟んで第3方向Xに間隔をあけて配置される。各第2挿入部材205,206は、第2方向Yに垂直な断面形状において、第3中心軸線L3に対して対称に形成される。また本実施の形態では、第2挿入体200は、2つの第2結合部材を含む。第2結合部材は、第2方向Yに並ぶ2つの壁部によって実現される。一方の第2結合部材となる第3壁部は、2つの第2挿入部材205,206の第2方向Y一端部をそれぞれ連結する。他方の第2結合部材となる第4壁部は、2つの第2挿入部材205,206の第2方向Y他端部をそれぞれ連結する。
第2挿入体200は、中継コネクタ21の中継嵌合体131と中継規制体132との間の空間に挿入可能に形成される。具体的には、図2に示すように、2つの第2挿入部材205,206の外表面の間の第3方向寸法B4は、2つの中継嵌合部材160,161の内表面の間の第3方向寸法B3とほぼ等しく形成される。また2つの中継連結部材の内表面の間の第2方向寸法と、2つの第2結合部材の外表面の間の第2方向寸法とがほぼ等しく形成される。これによって第2挿入体200が中継嵌合体131に嵌合された状態で、第2方向Yおよび第3方向Xにずれることを防いで、第2挿入体200と中継嵌合体131とを固定することができる。
第2のコネクタ23の各第2挿入部材200が、各中継嵌合部材160,161の間に挿入される場合、第2導電体52の中継コネクタ接触部243は、中継導電体51の第2コネクタ接触部143と、第2挿入部材200とによって挟持される。これによって中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが結合された状態で、2つの導電体51,52の接触状態が保たれる。
本実施の形態では、中継コネクタ接触部243が第1方向Zに延びることによって、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが第1方向Zにずれたとしても、2つの導電体51,52の接触状態を保つことができる。また第2のコネクタ23に対する中継コネクタ21の第2方向Yおよび第3方向Xの変位ずれに応じて、第2コネクタ接触部143が第2方向Yおよび第3方向Xに変位することで、2つの導電体51,52の接触状態を保つことができる。
第2導電体52は、中継コネクタ接触部243と、電気配線接触部245とを含んで構成される。中継コネクタ接触部243は、第2挿入体200に固定され、一端部に電気配線接触部245が連なる。また中継コネクタ接触部243は、中継コネクタ21が第2のコネクタ23に嵌合した状態で、中継コネクタ21に形成される中継導電体51と接触する。電気配線接触部245は、第2挿入体200が第2基板25に固定された状態で、第2基板25に形成される第2電気配線27と電気的に接続される。
本実施の形態では、第2導電体52は、第2挿入体21の第1壁部262aおよび第2壁部262bに応じて、一対ずつ個別に設けられる。一方の第2導電体52は、第1壁部262aの内表面に面して第1方向Zに沿って延びる。また他方の第2導電体52は、第2壁部262bの内表面に面して第1方向Zに沿って延びる。本実施の形態では、第2導電体52は、第2挿入体200の第1または第2壁部262a,262bに形成される挿通孔を挿通することによって、第2挿入体200に対して固定される。
図4は、コネクタ構造20のうちの一部を示す斜視図である。また図5は、中継導電体51とストッパー体107の一部を拡大して示す斜視図である。本実施の形態では、第1導電体50、中継導電体51および第2導電体52は、第2方向Yにピッチ間隔Pをあけてそれぞれ複数配置される。各中継導電体51a〜51cのうちの1つの中継導電体51aは、複数の第1導電体50a〜50cのうち対応する1つの第1導電体50aと、複数の第2導電体52a〜52cのうち対応する1つの第2導電体52aとをそれぞれ電気的に接続する。
上述したように、中継導電体51のうちで、第1方向Zに並ぶ2つの対向部300,301の間にストッパー体107が配置される。ここで2つの対向部300は、一方の固定側対向部300に対して他方の変位側対向部301が第1〜第3方向に変位可能に構成される。各中継導電体51a〜51cの変位側対向部301a〜301cが、対抗する固定側対向部300a〜300cに向かって第1方向Zに変位したとしても、各変位側対向部301a〜301cは、ストッパー体107に当接して変位が阻止されることで、対抗する固定側対向部300a〜300cに当接することが防がれる。
また各変位側対向部301a〜301cが、隣接する中継導電体51a〜51cの固定側対向部300a〜300Cに向かって第1方向Zおよび第2方向Yに変位したとしても、各変位側対向部301a〜301cは、ストッパー体107に当接して変位が阻止されることで、隣接する中継導電体51a〜51cの隣接する固定側対向部300a〜300cに当接することが防がれる。これによって中継ハウジング130に対して、中継嵌合体131が変位したとしても、第2方向Yに隣接する一方の中継導電体51aと他方の中継導電体51bとが接触することが防がれる。したがって隣接する中継導電体51が接触することに起因する第1電気配線26と第2電気配線27との短絡を防ぐことができる。
またストッパー体107が中継嵌合体131の第1方向他方Z2の変位を規制することによって、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが結合される場合に、中継導電体51の許容変化量を超えて中継嵌合部131が変位することが防がれ、中継導電体51の破損を防ぐことができる。
また各基板24,25に固定される各コネクタ22,23を中継コネクタ21が連結した状態で、ストッパー体107は、中継導電体51の嵌合体固定部141および第2ばね部142に対して、予め定める間隔Sをあけて形成される。これによって中継コネクタ21によって第1および第2のコネクタ22,23を連結した後に、ストッパー体107と中継導電体51の可動部分とが接触することを防ぐことができ、中継導電体51の損傷を防ぐことができる。
また中継導電体51の可動部分が弾性限度を超えて変形するまでに、中継伝導体51の可動部分がストッパー体107に当接するように、ストッパー体107と、中継導電体51の変位側対向部分301との間の間隔Sが設定される。これによって中継導電体51の可動部分が変形限度で変形するまでに、ストッパー体107に当接することになる。これによって中継導電体51が変形限度を超えて変形することを防ぐことができ、中継導電体51の損傷を防ぐことができる。
以上のように、本実施の形態に従えば、第1のコネクタ22のうち、第1嵌合体31は、第1ハウジング30に対して第2方向Yおよび第3方向Xに所定範囲内で変位可能に支持される。したがって第1嵌合体31に嵌合する中継挿入体100は、第1嵌合体31とともに、第1ハウジング30に対して変位可能となる。また中継コネクタ21のうち、中継嵌合体131は、中継ハウジング130に対して第2方向Yおよび第3方向Xに所定範囲内で変位可能に支持される。したがって中継嵌合体131に嵌合する第2挿入体200は、中継嵌合体131とともに、中継ハウジング130に対して変位可能となる。
このように本実施の形態の中継コネクタ21を介して、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とが連結される場合、連結状態を保ったうえで、第1基板24に対する第2基板25の変位可能量であるフローティング量を大きくすることができる。たとえば各嵌合体31,131が、対応するハウジング30,130に対して、第2方向Yおよび第3方向Xにそれぞれ0.5mm変位可能である場合、第1基板24と第2基板25との位置は、予め定める位置に比べて、第2方向Yおよび第3方向Xに1mm(=0.5+0.5)ずれていても連結可能となる。すなわち中継コネクタ21を介することで、フローティング量を倍増することができ、より確実に第1基板24と第2基板25とを連結することができる。
このように中継コネクタ21を介して第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することで、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを直接接続する場合に比べて、第1のコネクタ22に対する第2のコネクタ23のフローティング量を大きくすることができる。したがって各基板24,25の配置ずれ、第1のコネクタ22および第2のコネクタ23の取付ずれが生じる場合であっても、各基板24,25をより確実に連結することができる。
各コネクタ21〜23の有する導電体50〜52は、上述したように予め定めるピッチ間隔Pをあけて第2方向Yに複数並ぶ。この場合、コネクタ21〜23の小形化のために、ピッチ間隔Pが小さく設定される。ピッチ間隔Pが小さく設定されると、隣接する導電体50〜52の短絡を防止するために、また導電体50〜52の破損を防ぐために、第1ハウジング30に対する第1嵌合体31の変位範囲が制限される場合がある。
本実施の形態では、第1ハウジング30に対する第1嵌合体31の変位範囲にかかわらずに、中継ハウジング130に対する中継嵌合体131の変位範囲を設定することができる。したがって各ハウジング30,130に対する嵌合体31,131の変位範囲がそれぞれ制限されたとしても、それらの変位範囲が累積することで、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との総合的な変位範囲を増大することができる。したがって各導電体31,131のピッチ間隔Pが小さく設定されたとしても、隣接する導電体50〜52の短絡および破損を防ぐとともに、第1基板24と第2基板25とをより確実に連結することができる。
また第1のコネクタ22が配置される第1位置と、第2のコネクタ23が配置される第2位置とに基づいて、中継コネクタ21の第1方向Z寸法、いわゆる高さ寸法Hが決定される。具体的には、第1のコネクタ22が配置される第1位置と、第2のコネクタ23が配置される第2位置とがそれぞれ決定している場合、第1位置に配置される第1のコネクタ22に中継挿入体100が結合し、第2位置に配置される第2のコネクタ23に中継嵌合体131が結合するように、中継挿入体100と中継嵌合体130との位置関係が設定される。
このように、第1位置と第2位置とに応じて中継コネクタ21の形状が設定されることで、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との間で生じるであろう位置ずれを、中継挿入体100に対する中継嵌合体130の変位範囲内に収めることができ、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とをより確実に連結することができる。たとえば形状が異なる複数の中継コネクタ21のうちから、第1位置と第2位置とに応じて、最適な形状の中継コネクタ21が選択される。これによって、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との間に生じるであろう位置ずれに適した中継コネクタ21を用いて、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することができる。
また本実施の形態では、第1のコネクタ22が配置される第1位置と、第2のコネクタ23が配置される第2位置とに基づいて、中継挿入体100と中継嵌合体131との位置関係が設定される。第1のコネクタ22が配置される第1位置と、第2のコネクタ23が配置される第2位置とがそれぞれ決定している場合、第1位置に配置される第1のコネクタ22に中継挿入体100が結合し、第2位置に配置される第2のコネクタ23に中継嵌合体131が結合するように、中継挿入体100および中継嵌合体131の位置関係が設定される。
これによって、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との間で生じるであろう位置ずれを、中継挿入体100に対する中継嵌合体131の変位範囲内に収めることができ、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とをより確実に連結することができる。たとえば形状が異なる複数の中継コネクタのうちから、第1位置と第2位置とに応じて、最適な形状の中継コネクタが選択される。これによって、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との間に生じるであろう位置ずれに適した中継コネクタ21を用いて、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することができる。
本実施の形態では、高さ寸法Hが異なる複数の中継コネクタ21が予め用意されている。第1基板24と第2基板25との取付位置に応じて、高さ寸法Hが異なる複数の中継コネクタ21のうちから最適な中継コネクタ21が選択される。これによって各基板24,25の取付誤差に対する許容値を大きくすることができる。すなわち基板間クリアランスの制約に自由度を持たせることができる。
また本実施の形態では、中継挿入体100の形状が、第2挿入体200の形状に対してほぼ同一形状に形成される。また中継嵌合体131の形状が、第1嵌合体131の形状に対してほぼ同一形状に形成される。すなわち、2つの第1嵌合部材60,61の内表面の間の第3方向寸法B1と、2つの中継嵌合部材160,161の内表面の間の第3方向寸法B3とがほぼ等しく形成される。また2つの中継挿入部材105,106の外表面の間の第3方向寸法B2と、2つの第2挿入部材205,206の外表面の間の第3方向寸法B4とがほぼ等しく形成される。
これによって中継コネクタ21を取外して、第1のコネクタ22と、第2のコネクタ23とを直接結合することができ、汎用性を向上することができる。また中継コネクタ21同士を複数連結することができるので、複数連結した中継コネクタ21を介して、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することができる。中継コネクタ21の数を増やすことで、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との第2方向Yおよび第3方向Xの許容変位量をさらに大きくすることができる。また高さ寸法Hが同じまたは異なる中継コネクタ21を複数直列接続することで、2つの基板24,25に設定される隙間を形成して、2つの基板24,25を連結することができる。
また本実施の形態では、第1のコネクタ22と中継コネクタ21とが連結された状態で、第1嵌合体31の当接面66に、中継挿入体200の当接部分104が当接する。これによって中継挿入体200が第1嵌合体31に没入する没入量を、予め定める量に保つことができる。また中継コネクタ21が第1のコネクタ22に挿入された場合に、変位した第1嵌合体31が第1ハウジング30の底面部63に当接することで、第1嵌合体31の第1方向Zの変位量を制限することができ、第1導電体50の変形限度を超えて第1嵌合体31が変形することを防ぐことができる。
また第1導電体50の係止部44は、第1規制体32の規制部65に当接して、第1方向一方Z1に変位することが阻止される。中継コネクタ21と第1のコネクタ22との結合状態が解除される場合に、第1導電体50が第1方向一方Z1に変形範囲を超えて変形することが阻止される。これによって第1導電体50の破損を防ぐことができる。同様に中継導電体51の係止部44は、中継規制体132の規制部165に当接して、第1方向一方Z1に変位することが阻止される。中継コネクタ21と第2のコネクタ23との結合状態が解除される場合に、中継導電体51が第1方向一方Z1に変形範囲を超えて変形することが阻止される。これによって中継導電体51の破損を防ぐことができる。
また本実施の形態では、中継コネクタ21の中継嵌合体131に第2挿入体200が所定量挿入された状態において、中継コネクタ21の中継規制体132の第1方向一方Z1側端部が、第2のコネクタ23または第2のコネクタ23が固定される第2基板25に当接する。これによって中継コネクタ21に対して第2のコネクタ23が過剰に挿入されることを防ぐことができる。
また本実施の形態によれば、第1のコネクタ22と中継コネクタ21とで、それぞれ個別にフローティング量を付与することができるので、コネクタ構造体全体のフローティング量を大きくすることができる。これによってより確実に第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することができる。また第2のコネクタ22の構成を簡単化することができるとともに第2のコネクタ22を小形化することができる。第2のコネクタ22を小形化することで、第2基板25に第2のコネクタ23を固定するための固定領域が制限される場合であっても、第2基板25に第2のコネクタ23を確実に固定することができる。
このようなコネクタ構造体20によって連結された2つの基板24,25を有する電子機器は、2つの基板24,25をコードによって連結する必要がないので、電子機器の信頼性を向上することができる。また2つの基板24,25の配置位置にずれが生じる場合であっても、コネクタ構造体20によって、基板24,25に関する位置ずれを許容することができ、組立作業に要求される組立精度を低くすることができ、組立作業を容易に行うことができ、電子機器の歩留まりを向上することができる。たとえば本実施の形態のコネクタ構造体20が設けられる電子機器として、電子機器動作時に振動が与えられる可能性が高い電子機器に好適に用いられる。具体的には、カーナビゲーション装置およびカーオーディオ装置などの車載用装置に用いられる。
図6は、本発明の第2実施形態であるコネクタ構造体420を示す断面図である。本発明の第2実施形態のコネクタ構造体420は、第1実施形態のコネクタ構造体20と類似しており、同様の構成については説明を省略して、同様の参照符号を付する。第2実施形態のコネクタ構造体420は、第1のコネクタ22と、組立コネクタ421とを有する。組立コネクタ421は、第2のコネクタ23と中継コネクタ21とが組合わされたコネクタである。ここで第1のコネクタ22、第2のコネクタ23および中継コネクタ21は、第1実施形態と同様の形状を有する。
第1のコネクタ22は、第1基板24に固定されるとともに、第1導電体50が第1基板24に形成される第1電気配線26に接続される。また組立コネクタ421は、第2基板27が第2基板25に固定されるとともに、第2導電体52が第2基板25に形成される第2電気配線27に接続される。また第1のコネクタ22と組立コネクタ421とが互いに結合されることで、各基板24,25を互いに連結することができるとともに、各電気配線26,27を電気的に接続することができる。
第2のコネクタ23と中継コネクタ21とを予め組合せた組立コネクタ421を準備しておくことで、第1基板24と第2基板25とを連結する連結作業において、第2のコネクタ23と中継コネクタ21とを結合する作業を必要とせず、各基板24,25の連結作業を容易化することができる。また第2のコネクタ23と中継コネクタ21とを組立てた状態で管理することで、コネクタを容易に管理することができる。このような第2実施形態であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
図7は、本発明の第2実施形態の組立コネクタ421の変形例を示す断面図である。上述した組立コネクタ421は、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが結合されたコネクタであるとした。変形例では、組立コネクタ421は、中継コネクタ21と第2のコネクタ23との結合状態が解除されることを防ぐ抜止め部が形成される。これによって組立コネクタ421は、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが結合された状態を維持することができ、コネクタ構造体の取扱いを容易にすることができる。
本実施の形態では、組立コネクタ421は、第2のコネクタ23の第2挿入体200と、中継コネクタ21の中継嵌合体131とが嵌合された状態を維持する。具体的には、第2挿入体200は、各第2挿入部材205,206の外表面から第3方向Xに突出する突出部210を有する。また中継嵌合体131は、各中継嵌合部材160,161の内表面から第3方向に陥没する凹所211が形成される。中継コネクタ21に第2のコネクタ23が嵌合した状態で、凸部210が凹所211に没入することで、結合される中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが分離することが防がれる。ここで、中継コネクタ21と第2のコネクタ23との抜止め構造は、本発明の例示に過ぎず、他の構成によって実現されてもよい。たとえば中継コネクタ21に凸部が形成され、第2のコネクタ23に凹所が形成されることによって、抜け止め構造を実現してもよい。
このように中継コネクタ21と第2のコネクタ23とに抜け止め構造が形成されることによって、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とを組合せて、組立コネクタ421として実現した場合に、中継コネクタ21と第2のコネクタ23とが分離することを防ぎ、組立コネクタ421の取扱いを容易にすることができる。
図8は、本発明の第3実施形態であるコネクタ構造体520を示す断面図である。第3実施形態のコネクタ構造体520は、第1実施形態のコネクタ構造体20と類似しており、同様の構成については説明を省略して、同様の参照符号を付する。第3実施形態のコネクタ構造体520は、第2のコネクタ23と、組立コネクタ521とを有する。組立コネクタ521は、第1のコネクタ22と、中継コネクタ21とが組合わされたコネクタである。ここで、第1のコネクタ22、第2のコネクタ23および中継コネクタ21は、第1実施形態と同様の形状を有する。
組立コネクタ521は、第1基板24に固定されるとともに、第1導電体50が第1基板24に形成される第1電気配線26に接続される。また第2のコネクタ23は、第2基板27が第2基板25に固定されるとともに、第2導電体52が第2基板25に形成される第2電気配線27に接続される。また組立コネクタ521と第2のコネクタ23とが互いに結合されることで、各基板24,25を互いに連結することができるとともに、各電気配線26,27を電気的に接続することができる。
第1のコネクタ22と中継コネクタ21とを予め組合せた組立コネクタ521を準備しておくことで、第1基板24と第2基板25とを連結する連結作業において、第1のコネクタ22と中継コネクタ21とを結合する作業を必要とせず、各基板24,25の連結作業を容易化することができる。また第1のコネクタ22と中継コネクタ21とを組立てた状態で管理することで、コネクタの管理を容易に行うことができる。このような第2実施形態であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また第3実施形態においても、第2実施形態の変形例と同様に、組立コネクタ521に抜け止め構造を形成することができる。これによって組立コネクタ521が、第1のコネクタ22と中継コネクタ21とに分離することを防ぎ、組立コネクタ521の取扱いを容易にすることができる。また第2および第3実施形態の変形例では、組立コネクタ421,521は、抜止め構造に形成されるとしたが、予め組立コネクタ421,521が予め一体構造に形成されていれば、固定構造については制限されない。
図9および図10は、本発明の第4実施形態であるコネクタ構造620を示す断面図である。図9は、コネクタ構造体620によって2つの基板24,25が連結された状態を示し、図10は、2つの基板24,25の連結が解除された状態を示す。本発明の第4実施形態のコネクタ構造体620は、第1実施形態のコネクタ構造体20と類似しており、相用の構成については、説明を省略して、同様の参照符号を付する。第4実施形態のコネクタ構造体620は、第1実施形態と同様の第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを有し、中継コネクタ621の構成が異なる。
中継コネクタ621は、板状体601と、第1コネクタ結合部602と、第2コネクタ結合部603とを有する。第1コネクタ結合部602は、上述する第2のコネクタ23と同様の構成を有し、板状体601の厚み方向一方側表面に固定される。また第2コネクタ結合部603は、上述する第1のコネクタ22と同様の構成を有し、板状体601の厚み方向他方側表面に固定される。第1コネクタ結合部602と、第2コネクタ結合部603とは、互いの軸線がほぼ同軸となるように、板状体601に固定される。
板状体601は、電気配線603が設けられる。電気配線603は、板状体601の厚み方向一方側の表面から、板状体601の厚み方向他方側の表面まで延びる。本実施の形態では、板状体の電気配線603は、厚み方向両側の表面にそれぞれ配置される表面露出部分と、板状体603の内部を挿通して、それらの表面露出部分を接続する接続部分とを含んで構成される。各コネクタ結合部602,603に形成される導電体は、板状体601に固定されるとともに、板状体に設けられる電気配線603に電気的に接続される。これによって、第1コネクタ結合部602に形成される導電体から、第2コネクタ結合部603に形成される導電体とを電気的に接続することができる。
第1コネクタ結合部602は、上述した第2のコネクタ23と同様の形状に形成されるので、第1基板26に固定される第1のコネクタ22に結合可能である。また第2コネクタ結合部603は、上述した第1のコネクタ22と同様の形状に形成されるので、第2基板27に固定される第2のコネクタ23に結合可能である。
中継コネクタ621の第1コネクタ結合部602が第1のコネクタ22に結合するとともに、第2コネクタ結合部603が第2のコネクタ23に結合することによって、中継コネクタ621は、第1のコネクタ22と第2のコネクタ23とを連結することができ、各基板24,25を接続することができるとともに、第1電気配線26と第2電気配線27とを電気的に接続することができる。
また第1のコネクタ22の第1嵌合体が第1コネクタ結合部602に結合されることで、第1のコネクタ22と中継コネクタ621とを結合した状態で、第1のコネクタ22が固定される第1基板24に対して、中継コネクタ621を予め定める変位範囲で変位させることができる。同様に第2のコネクタ23が、第2コネクタ結合部603の嵌合体に結合されることで、第2のコネクタ23と中継コネクタ621を結合した状態で、第2のコネクタ23が固定される第2基板25に対して、中継コネクタ621を予め定める変位範囲内で変位させることができる。これによって第1実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、2つの基板24,25の連結状態を保ったうえで、第1のコネクタ22に対する第2のコネクタ23の可動量を大きくすることができる。また各基板24,25の組立ずれ、第1のコネクタ22および第2のコネクタ23の取付ずれが生じる場合であっても、各基板24,25をより確実に連結することができる。
上述した本発明の各実施形態は、発明の例示に過ぎず、発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば、本実施の形態では、第1のコネクタ22のうちで、第1嵌合部31が第1ハウジング30に対して変位可能であるフローティング構造であるとしたが、第1のコネクタ22は、フローティング構造でなくてもよい。このような場合であっても、中継コネクタ21を第1のコネクタ22と第2のコネクタ23との間に介することで、コネクタ構造体をフローティング構造とすることができ、各基板の配置誤差、第1のコネクタ22および第2のコネクタ23の取付誤差などを許容することができる。
また本実施の形態では、第1のコネクタ22の一部31に中継コネクタの一部100が嵌合するとともに、中継コネクタの一部131に第2のコネクタ23の一部200が嵌合することで、各コネクタが結合されるとしたが、結合状態としてはこれに限定されない。たとえば、結合される2つのコネクタのうち、一方に凹所が形成されるとともに、他方のコネクタに凸部が形成されて、それらが嵌合する構成であればよい。したがって凹所および凸部が2つのうちどちらのコネクタに形成されるかについて限定されない。また各基板24,25は、複数のコネクタ構造体によって連結されてもよい。この場合、第1基板24には複数の第1のコネクタ22が取付けられ、第2基板25には複数の第2のコネクタ23が取付けられる。また本実施形態では、第2実施形態について抜け止め部を有するコネクタを示したが、第2実施形態以外の実施形態であっても、コネクタ部に抜け止め部を形成してもよい。また本実施の形態では、中継導電体51は、可撓性を有していればよく、弾発性を有していない場合であっても本発明に含まれる。
20 コネクタ構造体
21 中継コネクタ
22 第1のコネクタ
23 第2のコネクタ
24 第1基板
25 第2基板
26 第1電気配線
27 第2電気配線
30 第1ハウジング
31 第1嵌合体
32 第1規制体
50 第1導電体
51 第2導電体
52 中継導電体
100 中継挿入体
107 ストッパー体
131 中継ハウジング
132 中継嵌合体
200 第2挿入体
Z 第1方向
Y 第2方向
X 第3方向
21 中継コネクタ
22 第1のコネクタ
23 第2のコネクタ
24 第1基板
25 第2基板
26 第1電気配線
27 第2電気配線
30 第1ハウジング
31 第1嵌合体
32 第1規制体
50 第1導電体
51 第2導電体
52 中継導電体
100 中継挿入体
107 ストッパー体
131 中継ハウジング
132 中継嵌合体
200 第2挿入体
Z 第1方向
Y 第2方向
X 第3方向
Claims (7)
- 第1導電体を有する第1のコネクタに着脱可能な第1コネクタ側結合体と、
第2導電体を有する第2のコネクタに着脱可能であって、第1コネクタ側結合体に対して変位可能に連結される第2コネクタ側結合体と、
第1コネクタ側結合体から第2コネクタ側結合体にわたって延びて、第1コネクタ側結合体と第2コネクタ側結合体とを連結し、第1のコネクタと第1コネクタ側結合体とが結合されることで第1導電体と電気的に接続し、第2のコネクタと第2コネクタ側結合体とが結合されることで第2導電体と電気的に接続する中継導電体とを含むことを特徴とする中継コネクタ。 - 第2コネクタ側結合体が、第1コネクタ側結合体に対して予め定める許容変位量を超えて変位することを阻止するストッパー体をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の中継コネクタ。
- 中継コネクタによって第1のコネクタと第2のコネクタとが連結した状態で、前記ストッパー体は、第1のコネクタと第2のコネクタとが並ぶ第1方向における第2コネクタ側結合体の変位を規制することを特徴とする請求項2記載の中継コネクタ。
- 第1導電体、第2導電体および中継導電体は、前記第1方向に直交する第2方向に間隔をあけて複数並んで配置され、
各中継導電体は、複数の第1導電体のうち対応する第1導電体と、複数の第2導電体のうち対応する第2導電体とをそれぞれ電気的に接続するとともに、第1コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第1コネクタ側固定部分と、第2コネクタ側結合体に固定される中継導電体の第2コネクタ側固定部分とが第1方向に間隔をあけて対向してそれぞれ配置され、
前記ストッパー体は、絶縁性を有し、各中継導電体の第1コネクタ側固定部分と第2コネクタ側固定部分との間を前記第2方向に延びることを特徴とする請求項3記載の中継コネクタ。 - 前記ストッパー体と、中継導電体の第2コネクタ側固定部分とは、前記第1方向に間隔をあけて配置されることを特徴とする請求項4記載の中継コネクタ。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の中継コネクタと、第1のコネクタと、第2のコネクタとを備えることを特徴とするコネクタ構造体。
- 請求項6記載のコネクタ構造体を有する電子機器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006066616A JP2007242561A (ja) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | コネクタ構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006066616A JP2007242561A (ja) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | コネクタ構造体 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011017282A1 (en) | 2009-08-07 | 2011-02-10 | 3M Innovative Properties Company | Floating connector |
JP2012014898A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Kyocera Elco Corp | コネクタ |
JP2019029268A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 第一精工株式会社 | コネクタ、コネクタ本体及びコネクタ中継体 |
-
2006
- 2006-03-10 JP JP2006066616A patent/JP2007242561A/ja not_active Withdrawn
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